JPH1158181A - 割り出し装置とその駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バックラッシュ量を調整可能にし、高い精度
を得るとともに高速加工を可能にする。 【解決手段】 ウォーム１５，１７が設けられたウォー
ムスピンドル１６と、ウォームホイール１４を有する。
ウォーム１５，１７がウォームホイール１４と噛合した
部分で、ウォームスピンドル１６の軸方向に２分割さ
れ、この分割された各ウォーム１５，１７は互いに相対
的に回転不能に設けられている。分割されたウォーム１
５，１７は、ウォームスピンドル１６の軸方向に相対的
に移動可能に設けられ、分割されたウォーム１５，１７
の少なくとも一方を、電気的にウォームスピンドル１６
の軸方向に移動させる変位部材２４，２６を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野この発明は、ウォ
ームギヤ機構を有するロータリテーブル等の回転角度の
割り出し装置とその駆動方法に関する。 【０００２】

【従来の技術】従来、ロータリテーブル等の回転角度割
り出し装置に用いられるウォームギヤ機構１は、図１６
に示すように、図示しない回転テーブルが固定された回
転軸２に、ウォームホイール４が固定され、このウォー
ムホイール４には、ウオーム５が噛合している。ウオー
ム５は、ウオームスピンドル６と一体的に形成され、ウ
オームスピンドル６の一端はテーパローラベアリング８
に軸支され、ウォームスピンドル６の他端はニードルベ
アリング９に軸支されている。このウオームスピンドル
６は、図示しないモータに連結されている。

【０００３】ウォームギヤ機構１は、所定の割り出し位
置の手前までウォームスピンドル６が高速回転し、その
後ウォームスピンドル６が低速回転となり、ウォームホ
イール４の回動位置を正確に割り出し、回転軸２を介し
てロータリテーブルを正確に所定角度回動させて位置決
めする。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このウォームとウォー
ムホイールとの噛合部分の歯の間には、通常ある程度の
バックラッシュがある。このバックラッシュ量は、大き
くするとウォームの高速回転時の歯面の摩擦による回転
抵抗が少なく発熱も抑えることができるが、低速回転で
位置決めする際には、回転方向が一定ではないため、回
転方向が変わる毎にこのバックラッシュによるガタが発
生し、位置割り出し精度が低くなるものである。さら
に、ワークの加工時には外力が加わり、このバックラッ
シュによるガタのために、加工精度の低下や、加工によ
る振動が発生する場合もあった。

【０００５】また、位置の割り出し精度を高くするため
に、バックラッシュを小さくすると、高速回転させる際
の歯面の摩擦による回転抵抗の増大や、ウォームギヤ歯
面の発熱や摩耗が生じるため、高速回転できず加工速度
が落ちてしまうものであった。

【０００６】従って、従来ウォームギヤ機構のバックラ
ッシュ量の設定に際しては、その用途に合わせて上記相
反する観点の中間を取る設定が成されているものであ
り、高い精度で高速回転可能な割り出し装置はなかっ
た。

【０００７】この発明は上記従来の技術の問題点に鑑み
て成されたもので、バックラッシュ量を調整可能にし、
高い精度で高速加工が可能な割り出し装置とその駆動方
法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、ウォームが
設けられたウォームスピンドルと、ウォームホイールと
からなるウォームギヤ機構であって、このウォームが上
記ウォームホイールと噛合した部分で上記ウォームスピ
ンドルの軸方向に２分割され、この分割された各ウォー
ムは互いに相対的に回転不能に設けられている。そし
て、分割されたウォームは、上記ウォームスピンドルの
軸方向に相対的に移動可能に設けられ、上記分割された
ウォームの少なくとも一方に、そのウォームの軸方向位
置を電気的に移動させる変位部材を設けたウォームギヤ
機構である。

【０００９】上記分割されたウォームの少なくとも一方
には、圧電素子または電歪素子からなる圧電アクチュエ
ータ、及びウォームをウォームスピンドルの軸方向に付
勢する弾性変形部が、上記変位部材として設けられたも
のである。これにより、上記圧電アクチュエータを変位
させ、上記分割されたウォーム同士の間隔を、軸方向に
調整可能にしている。

【００１０】上記変位部材として、上記分割された一方
のウォームの両端に、一対の上記圧電アクチュエータが
設けられ、圧電アクチュエータを各々変位させ、分割さ
れたウォーム同士の間隔を、軸方向に調整可能にしてい
る。

【００１１】また、上記変位部材として、上記分割され
たウォーム間に上記圧電アクチュエータが設けられ、上
記分割された各ウォームと接合されており、上記圧電ア
クチュエータを変位させ、上記分割されたウォーム同士
の間隔を、軸方向に調整可能にしている。

【００１２】またこの発明は、上記分割されたウォーム
の少なくとも一方に電気的にそのウォームの軸方向位置
を移動させる変位部材を設け、上記ウォームスピンドル
が高速回転している時には、上記変位部材により上記分
割されたウォームの間隔を調整して、ウォームギヤ機構
のバックラッシュを大きくし、上記ウォームスピンドル
が低速回転している時及びワーク加工時には、上記変位
部材により上記分割されたウォームの間隔を調整して、
ウォームギヤ機構のバックラッシュを小さくする割り出
し装置の駆動方法である。

【００１３】またこの発明は、上記ウォームスピンドル
にかかる回転トルクを検知するトルク検知装置を備え、
上記分割されたウォームの少なくとも一方に電気的にそ
のウォームの軸方向位置を移動させる変位部材を設け、
上記トルク検知装置からの信号により、上記回転トルク
が所望の値となるように上記変位部材に電圧かけて、上
記ウォームの軸方向位置を制御する割り出し装置の駆動
方法である。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態につい
て図面に基づいて説明する。図１〜図５はこの発明の第
一実施形態を示すもので、この実施形態のウォームギヤ
機構１０は、工作機械の回転テーブル等の割り出し装置
についてのもので、所定の加工が施されるワークが載置
される図示しない回転テーブルが固定された回転軸１２
に、ウォームホイール１４が固定されている。このウォ
ームホイール１４には、一対のウォーム１５，１７が噛
合している。ウォーム１５，１７は、ウォームホイール
１４と噛合した部分で、ウォームスピンドル１６の軸方
向に２分割されたものであり、これによりウォーム１
５，１７はウォームスピンドル１６の軸方向に並設され
ている。ウォーム１５，１７は、ウォームスピンドル１
６に対して相対的に回転不能に設けられ、ウォームスピ
ンドル１６の一端はテーパローラベアリング１８に軸支
され、他端は、ニードルベアリング１９に軸支されてい
る。そして、ウォームスピンドル１６は、駆動モータ２
０にカップリング２２を介して連結されている。

【００１５】一対のウォーム１５，１７の取付構造は、
一方のウォーム１５が、ウォームスピンドル１６に対し
て軸方向に移動可能に設けられ、他方のウォーム１７は
ウォームスピンドル１６と一体に形成されている。一方
のウォーム１５は、テーパローラベアリング１８側部分
で弾性を持たせた断面コ字状の鍔状の弾性変形部２４が
ウォーム１５に一体に形成され、その先端部がカップリ
ング２１によりウォームスピンドル１６に固定され、ウ
ォーム１５はウォームスピンドル１６に対して相対的に
回転不能であり、軸方向に移動可能な状態にある。そし
て、この弾性変形部２４によりウォーム１５は、弾性的
にウォーム１７側に付勢されている。

【００１６】一対のウォーム１５，１７の間には、圧電
アクチュエータ２６が介装され、弾性変形部２４ととも
に変位部材を構成している。この圧電アクチュエータ２
６に電圧を印加する配線２７がウォームスピンドル１６
内に設けられ、配線２７は、ウォームスピンドル１６の
外周面に端部が位置し、スリップリング２８を介して外
部の回路に接続されている。

【００１７】スリップリング２８に接続された外部回路
の配線２９は、図１に示すように、圧電アクチュエータ
２６を駆動する変位部材駆動回路３０に接続されてお
り、変位部材駆動回路３０は、主制御装置３２に接続さ
れている。また主制御装置３２は、駆動指令を出す指令
装置３４に接続され、指令装置３４は記憶装置３６に接
続されて制御信号の授受が行われる。また、主制御装置
３２は、駆動モータ２０を駆動するモータ駆動回路３８
に接続され、所定の駆動状態に制御する。

【００１８】この実施形態のウォームギヤ機構１０の動
作について以下に説明する。先ず、ウォーム１５とウォ
ームホイール１４のバックラッシュ量Ｈを調節可能とす
るために、ウォーム１５をウォームスピンドル１６に固
定する際に、カップリング２１によりウォーム１５側へ
ウォーム１７を付勢するようにしてカップリング２１の
ボルトを締める。このとき付勢力は、弾性変形部２４を
介してウォーム１５からウォーム１７へ加えられる。こ
の状態で、ウォーム１５とウォーム１７とで形成される
ウォーム全体の歯のピッチは、等間隔である様に組み付
けられており、図２に示されるバックラッシュ量Ｈは、
最大の状態に置かれる。

【００１９】そして、先ず図２に示すように、ウォーム
ホィール１４を反時計周りに高速回転させる場合、主制
御装置３２の指令により変位部材駆動回路３０が圧電ア
クチュエータ２６に電圧を印加せず、ウォーム全体の歯
のピッチは等間隔に保たれる。この状態で、ウォーム１
５の歯の左側つまりウォームホィールの回転方向とは反
対側に、バックラッシュ量Ｈが最大のバックラッシュが
できる。これによりウォーム１５，１７は回転抵抗や摩
擦が少なくスムーズに高速回転する。

【００２０】そして、回転テーブルの所定の割り出し角
度に近くなったところで、主制御装置３２は、変位部材
駆動回路３０に低速回転させる信号を出す。これによ
り、バックラッシュＨをなくする方向にウォーム１５を
摺動させるため、変位部材駆動回路３０から圧電アクチ
ュエータ２６に正電圧が印加され、圧電アクチュエータ
２６が変形し、図３に示すように、弾性変形部２４の付
勢力に抗してウォーム１５を図面左方向へ僅かに摺動さ
せる。そして、バックラッシュ量Ｈがなくなり、ウォー
ム１５，１７の回転抵抗が増すが、ウォームホイール１
４とウォーム１５，１７間のガタがなくなり、その位置
決め精度も向上するとともに、ワーク加工時に外力がウ
ォームホイール１４に加わっても加工精度が保たれ、振
動の発生も防止することができる。またバックラッシュ
量Ｈがなくなることによるウォームホイール１４とウォ
ーム１５，１７の抵抗を利用して、回転テーブルが停止
している際の保持機構としても使用可能である。

【００２１】また、ウォームホイール１４を時計周りに
高速回転させる場合も、主制御装置３２の指令により変
位部材駆動回路３０が圧電アクチュエータ２６に電圧を
印加しないことにより、ウォーム全体の歯のピッチは等
間隔に保たれ、図４に示すように、ウォーム１５の歯の
右側つまりウォームホィール１４の回転方向とは反対側
に、バックラッシュ量Ｈが最大状態のバックラッシュが
できる。これによりウォーム１５，１７はギヤ歯面の摩
擦が少なくなり、回転抵抗が減少しスムーズに高速回転
する。そして、回転テーブルの所定の割り出し角度に近
くなったところで、主制御装置３２は、変位部材駆動回
路３０に低速回転させる信号を出す。これにより、バッ
クラッシュをなくする方向にウォーム１５を摺動させる
ため、変位部材駆動回路３０から圧電アクチュエータ２
６に負電圧が印加され、圧電アクチュエータ２６が変形
し、図５に示すように、弾性変形部２４によりウォーム
１７側に付勢されているウォーム１５が図面右方向へ僅
かに摺動する。これにより、バックラッシュ量Ｈがなく
なり、ウォーム１５，１７の回転抵抗が増し、その位置
決め精度も向上する。またこの場合も、回転テーブルが
停止している際の保持機構としても利用可能である。こ
の場合、弾性変形部２４の付勢力が回転抵抗及び保持力
のパラメータとなる。

【００２２】この実施形態のウォームギヤは、バックラ
ッシュ量の調節を容易に可能にし、高速回転時の回転抵
抗及び摩耗を少なくし、低速回転及び位置決め時の精度
が高く、効率よく正確な回転角の割り出しが可能とな
る。また、この実施形態のバックラッシュの調整制御
は、オープン制御形態を採用しているものであり、容易
且つ確実な制御が可能である。

【００２３】次にこの発明の第二実施形態について図
６、図７を基にして説明する。ここで、上記実施形態と
同様の部材は同一符号を付して説明を省略する。この実
施形態のウォームギヤ機構１０は、ウォームスピンドル
１６とウォームウギヤ１５との間で、軸方向に移動可能
にかつ回転方向の相対的移動がないようにするために、
ウォームスピンドル１６に軸方向のキー４０を固定し、
ウォーム１５にキー溝４２を形成したものである。そし
て、カップリング２１とウォーム１５との間に圧電アク
チュエータ２６とともに変位部材を構成する弾性変形部
として皿バネ４４が介装され、上記実施形態と同様
に、図面において右方向にウォーム１５が付勢されてい
る。ここに、カップリング２１は、ウォームスピンドル
１６に固定され、皿バネ４４の一端を固定し皿バネ４４
とともにウォーム１５をウォーム１７へ付勢する機能を
備える。

【００２４】この実施形態でも、ウォームホイール１４
を反時計周りに高速回転させる場合、主制御装置３２の
指令により変位部材駆動回路３０が圧電アクチュエータ
２６に電圧を印加せず、ウォーム全体の歯のピッチは等
間隔に保たれており、図６に示されるように、ウォーム
１５の歯の左側つまりウォームホィールの回転方向とは
反対側に、バックラッシュ量Ｈが最大状態のバックラッ
シュができる。これによりウォーム１５，１７はギヤ歯
面の摩擦が少なくやり、回転抵抗が減少するので、容易
に高速回転する。

【００２５】そして、回転テーブルの所定の割り出し角
度に近くなったところで、主制御装置３２は、変位部材
駆動回路３０に低速回転させる信号を出す。これによ
り、バックラッシュをなくする方向にウォーム１５を摺
動させるため、変位部材駆動回路３０から圧電アクチュ
エータ２６に正電圧が印加され、圧電アクチュエータ２
６が変形し、図７に示すように、ウォーム１５を皿バネ
４４の付勢力に抗して図面左方向へ僅かに摺動させる。
これにより、バックラッシュ量Ｈがなくなり、ウォーム
１５，１７の回転抵抗が増し、その位置決め精度が向上
する。またバックラッシュ量Ｈがなくなることによるウ
ォームホイール１４とウォーム１５，１７の抵抗を利用
して、回転テーブルが停止している際の保持機構として
も使用可能である。また、上記第一実施形態と同様に、
逆方向の回転の場合は上記とは逆の電圧を印加すること
より、同様の作用を得ることができるものである。

【００２６】この実施形態においても上記第一実施形態
と同様の動作作用を得ることができ、同様の効果を奏す
る。さらに、弾性変形部を皿バネ４４により構成してい
るのでコストが安価に形成することができる。

【００２７】次にこの発明の第三実施形態について図８
を基にして説明する。ここで、上記実施形態と同様の部
材は同一符号を付して説明を省略する。この実施形態の
ウォームギヤ機構１０は、上記第二実施形態の変形例で
あり、圧電アクチュエータ２６をウォーム１５とカップ
リング２１との間に介装し、圧電アクチュエータ２６に
電位を与える配線２７をウォーム１５に設け、スリップ
リング２８をウォーム１５の端部の円筒部に摺接させる
ようにしたものである。また皿バネ４４は、ウォーム１
５とウォーム１７の間に介装され、ウォーム１５をウォ
ーム１７から離間する方向に付勢している。

【００２８】この実施形態でも、ウォームホイール１４
を図面において反時計周りに高速回転させる場合、主制
御装置３２の指令により変位部材駆動回路３０が圧電ア
クチュエータ２６に電圧を印加せず、ウォーム全体の歯
のピッチは等間隔に保たれており、図８に示されるよう
に、ウォーム１５の歯の左側つまりウォームホィールの
回転方向とは反対側に、バックラッシュ量Ｈが最大状態
のバックラッシュができる。これによりウォーム１５，
１７はギヤ歯面の摩擦が少なくなり、回転抵抗が減少
し、容易に高速回転する。次に、回転テーブルの所定の
割り出し角度に近くなったところで、主制御装置３２
は、変位部材駆動回路３０に低速回転させる信号を出
す。そして、バックラッシュをなくする方向にウォーム
１５を摺動させるため、変位部材駆動回路３０から圧電
アクチュエータ２６へ負電圧が印加され、圧電アクチュ
エータ２６が収縮し、皿バネ４４の付勢力によりウォー
ム１５が、図面左方向へ僅かに摺動する。これにより、
バックラッシュ量Ｈがなくなり、ウォーム１５，１７の
回転抵抗が増し、その位置決め精度が向上する。

【００２９】この実施形態のウォームギヤ機構１０によ
れば、圧電アクチュエータ２６がウォーム１５とカップ
リング２１の間に位置し、配線２７とスリップリング２
８が圧電アクチュエータ２６に近接して配置しているの
で、配線２７の取り付けが容易であり、電気的信頼性も
高い。

【００３０】次にこの発明の第四実施形態について図
９、図１０を基にして説明する。ここで、上記実施形態
と同様の部材は同一符号を付して説明を省略する。この
実施形態のウォームギヤ機構１０も、ウォームスピンド
ル１６とウォーム１５との間で、軸方向に移動可能にか
つ回転方向の相対的移動がないようにするために、ウォ
ームスピンドル１６に軸方向のキー４０を固定し、ウォ
ーム１５にキー溝４２を形成したものである。そして、
カップリング２１とウォーム１５との間に圧電アクチュ
エータ２６ａが介装され、ウォーム１５，１７間にも圧
電アクチュエータ２６ｂが介装されている。ここで、ウ
ォーム１５，１７と圧電アクチュエータ２６ａ，２６ｂ
の取付に際して、カップリング２１によりウォーム１
５，１７が近付く方向に予圧がかけられて取り付けられ
ている。

【００３１】この実施形態において、ウォームホイール
１４を反時計周りに高速回転させる場合、主制御装置３
２の指令により変位部材駆動回路３０が圧電アクチュエ
ータ２６ａ、圧電アクチュエータ２６ｂに電圧を印加せ
ず、ウォーム全体の歯のピッチは等間隔に保たれてお
り、図９に示すように、ウォーム１５の歯の左側つまり
ウォームホイール１４の回転方向とは反対側に、バック
ラッシュ量Ｈが最大状態のバックラッシュができる。こ
れにより、ウォーム１５，１７はギヤ歯面の摩擦が少な
くなり回転抵抗が減少し、容易に高速回転する。

【００３２】そして、回転テーブルの所定の割り出し角
度に近くなったところで、主制御装置３２は、変位部材
駆動回路３０に低速回転させる信号を出す。これによ
り、バックラッシュをなくする方向にウォーム１５を摺
動させるため、変位部材駆動回路３０から圧電アクチュ
エータ２６ｂに正電圧が印加され、圧電アクチュエータ
２６ａに負電圧が印加される。そして、図１０に示すよ
うに、ウォーム１５を図面左方向へ僅かに摺動させる
と、バックラッシュ量Ｈがなくなり、ウォーム１５，１
７の回転抵抗が増すが、その位置決め精度が向上する。
またバックラッシュ量Ｈがなくなることによるウォーム
ホイール１４とウォーム１５，１７の抵抗を利用して、
回転テーブルが停止している際の保持機構としても使用
可能である。また、上記実施形態と同様に、逆方向の回
転の場合は上記と逆の電圧を印加することにより同様の
作用が得られる。

【００３３】この実施形態においても上記実施形態と同
様の動作作用を得ることができ、同様の効果を奏する。
さらに、ウォーム１５の移動によるバックラッシュ量の
調整を、ウォーム１５の両側の圧電アクチュエータ２６
ａ、２６ｂにより行ない、上記実施形態にある弾性変形
部を介在させないため、圧電アクチュエータ２６ａ、２
６ｂの印加電圧を調整することにより、十分な予圧をウ
ォーム１５、１７間にかけて剛性を高めることができ、
ウォーム１５、１７を完全に一体的なウォームとするこ
とができる。

【００３４】次にこの発明の第五実施形態について図１
１、図１２を基にして説明する。ここで、上記実施形態
と同様の部材は同一符号を付して説明を省略する。この
実施形態のウォームギヤ機構１０は、ウォームスピンド
ル１６に対して互いに同一形状の別体のウォーム１５，
１７を互いに対称の位置に且つ同軸に設けたものであ
る。ウォーム１５，１７の互いに相反する側の端部に
は、各々弾性を持たせた断面コ字状の鍔状の弾性変形部
２４が、ウォーム１５，１７に各々一体に形成され、そ
の各々の先端部が各カップリング２１により、ウォーム
スピンドル１６に固定されている。この実施形態のウォ
ーム１５，１７は、各々ウォームスピンドル１６に対し
て軸方向に移動可能に設けられている。

【００３５】ウォーム１５，１７の間には、各々の端面
に対向して圧電アクチュエータ２６ａ，２６ｂが設けら
れ、弾性変形部２４とともに、変位部材を構成してい
る。なお、ウォーム１５，１７と圧電アクチュエータ２
６ａ，２６ｂの取付に際して、一対のカップリング２１
と弾性変形部２４により、ウォーム１５，１７には互い
に近付く方向に予圧がかけられている。

【００３６】この実施形態において、ウォームホイール
１４を反時計周りに高速回転させる場合、主制御装置３
２の指令により変位部材駆動回路３０が圧電アクチュエ
ータ２６ａ、２６ｂには電圧を印加せず、ウォーム全体
の歯のピッチは等間隔に保たれており、図１１に示すよ
うに、ウォーム１５の歯の左側つまりウォームホィール
の回転方向とは反対側に、バックラッシュ量Ｈが最大状
態のバックラッシュができる。これにより、ウォーム１
５，１７はギヤ歯面の摩擦が少なくなり、回転抵抗が減
少し容易に高速回転する。

【００３７】そして、回転テーブルの所定の割り出し角
度に近くなったところで、主制御装置３２は、変位部材
駆動回路３０に低速回転させる信号を出す。これによ
り、バックラッシュをなくする方向にウォーム１５を摺
動させるため、変位部材駆動回路３０から圧電アクチュ
エータ２６ａに正電圧が印加される。そして、図１２に
示すように、ウォーム１５を図面左方向に僅かに摺動さ
せると、バックラッシュ量Ｈが小さくなり、さらに不十
分な場合には、圧電アクチュエータ２６ｂにも正電圧を
印加して、ウォーム１７を図面右方向に僅かに摺動す
る。これによりバックラッシュがなくなり、ウォーム１
５，１７の回転抵抗が増すが、その位置決め精度が向上
する。また、上記実施形態と同様に、逆方向の回転の場
合は上記と逆の電圧を印加することにより同様の作用が
得られる。

【００３８】この実施形態においても上記実施形態と同
様の動作作用を得ることができ、同様の効果を奏する。
さらに、互いに反対方向にウォーム１５，１７を摺動さ
せることにより、バックラッシュ量の変位量を大きく取
ることができ、より高速な回転と正確な回転駆動及び位
置決めが可能となる。

【００３９】次にこの発明の第六実施形態について図１
３を基にして説明する。ここで、上記実施形態と同様の
部材は同一符号を付して説明を省略する。この実施形態
のウォームギヤ機構１０は、ウォームスピンドル１６と
ウォーム１５との間で、軸方向に移動可能にかつ回転方
向の相対的移動がないようにするために、ウォームスピ
ンドル１６に軸方向のキー４０を固定し、ウォーム１５
にキー溝４２を形成したものである。そして、変形部材
として圧電アクチュエータ２６とウォーム１５及びウォ
ーム１７を一体的に接着したものである。

【００４０】この実施形態において、ウォームホイール
１４を反時計周りに高速回転させる場合、主制御装置３
２の指令により変位部材駆動回路３０が圧電アクチュエ
ータ２６に電圧を印加せず、ウォーム全体の歯のピッチ
は等間隔に保たれており、図１３に示すように、ウォー
ム１５の歯の左側つまりウォームホィール１４の回転方
向の反対方向に、バックラッシュ量Ｈが最大状態のバッ
クラッシュができる。これによりウォーム１５，１７は
ギヤ歯面の摩擦が少なくなり回転抵抗が減少し、容易に
高速回転する。そして、回転テーブルの所定の割り出し
角度に近くなったところで、主制御装置３２は、変位部
材駆動回路３０に低速回転させる信号を出す。これによ
り、バックラッシュをなくする方向にウォーム１５を摺
動させるため、変位部材駆動回路３０から圧電アクチュ
エータ２６に正電圧が印加され、圧電アクチュエータ２
６が変形し、ウォーム１５を図面左方向へ僅かに摺動さ
せる。これにより、バックラッシュ量Ｈがなくなり、ウ
ォーム１５，１７の回転抵抗が増すが、その位置決め精
度が向上する。また、上記実施形態と同様に、逆方向の
回転の場合は逆の電圧を印加しすることより同様の作用
を得るものである。

【００４１】この実施形態においても上記実施形態と同
様の動作作用を得ることができ、同様の効果を奏する。
さらに、圧電アクチュエータ２６をウォーム１５に接着
したので、カップリング２１や弾性変形部材２４を不要
とし、簡単な構成で同様の効果を得ることができる。

【００４２】なお、ウォームホィール１４の回転方向に
よっては、バックラッシュ調整動作により、ウォームホ
ィール１４が動き、割り出し精度が損なわれる。これを
防ぐため、以上の実施例では、ウォーム１５の移動方向
を、ウォームホィール１４の回転方向によって規定する
バックラッシュ調整方法を用いた。しかし、このような
厳密な精度が必要ない場合には、ウォームホィール１４
の回転方向に関係なく、ウォーム１５を一方向に移動さ
せることにより、バックラッシュを小さくし、元の位置
に復帰させることにより、バックラッシュを最大にする
バックラッシュ調整方法を用いても良い。

【００４３】次にこの発明の第七実施形態について図１
４を基にして説明する。ここで、上記実施形態と同様の
部材は同一符号を付して説明を省略する。この実施形態
のウォームギヤ機構１０は、上記第一実施形態と同様の
構成であって、変位部材駆動回路３０の出力は、指令装
置３４による所定の設定値により圧電アクチュエータ２
６の変位量が設定されるように形成されたもので、ウォ
ーム１５，１７の回転速度にかかわりなく、所望のバッ
クラッシュ量に設定して作動させ得るようにしたもので
ある。

【００４４】この実施形態のウォームギヤ機構１０によ
れば、バックラッシュ量を適宜設定してウォームギヤ機
構１０を作動させるので、その加工等の目的に合わせて
適宜のバックラッシュ量でウォームギヤ機構１０を駆動
させることができる。

【００４５】次にこの発明の第八実施形態について図１
５を基にして説明する。ここで、上記実施形態と同様の
部材は同一符号を付して説明を省略する。この実施形態
のウォームギヤ機構１０は、上記第一実施形態と同様の
構成に加えて、ウォームスピンドル１６にかかる回転ト
ルクを検出する動トルク計５０が設けられ、その出力が
主制御装置３２に入力している。

【００４６】この実施形態のウォームギヤ機構１０は、
フィードバック制御等のクローズド制御を行うもので、
主制御装置３２には、指令装置３４からの所定の駆動指
令が入力する。この指令内容はその回転テーブルの駆動
目的に応じて、常時一定のバックラッシュ量で回動させ
る場合や、回転速度に応じてバックラッシュ量を調整す
るもの等任意に設定される。さらに、この実施形態で
は、動トルク計５０からの信号によって、圧電アクチュ
エータ２６に加える電圧を制御し、バックラッシュ量を
調整することにより、ウォームスピンドル１６にかかる
トルクが所望の回転トルクとなるように、制御可能とな
っている。

【００４７】この実施形態のウォームギヤ機構１０によ
れば、ウォームスピンドル１６にかかる回転トルクを検
知して主制御装置３２にその検知信号を入力しているの
で、ウォームスピンドル１６にかかる回転トルクが最適
トルクとなるように動的な制御が可能であり、より高速
且つ正確なウォームホイール１４の位置制御を可能にす
る。

【００４８】

【発明の効果】この発明のウォームギヤ機構を有する割
り出し装置とその駆動方法によれば、ウォームギヤ機構
のバックラッシュ量を調整可能にし、回転抵抗が少なく
高速回転を可能にするとともに、低速回転時の位置精度
を高いものにすることができ、ワーク加工速度及びワー
ク加工精度をともに高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第一実施形態の割り出し装置のウォ
ームギヤ機構の概略縦断面図である。

【図２】この第一実施形態の割り出し装置のウォームギ
ヤ機構の動作状態の部分拡大縦断面図である。

【図３】この第一実施形態の割り出し装置のウォームギ
ヤ機構の他の動作状態の部分拡大縦断面図である。

【図４】この第一実施形態の割り出し装置のウォームギ
ヤ機構の他の動作状態の部分拡大縦断面図である。

【図５】この第一実施形態の割り出し装置のウォームギ
ヤ機構の他の動作状態の部分拡大縦断面図である。

【図６】この発明の第二実施形態の割り出し装置のウォ
ームギヤ機構の動作状態の部分拡大縦断面図である。

【図７】この第二実施形態の割り出し装置のウォームギ
ヤ機構の他の動作状態の部分拡大縦断面図である。

【図８】この発明の第三実施形態の割り出し装置のウォ
ームギヤ機構の動作状態の部分拡大縦断面図である。

【図９】この発明の第四実施形態の割り出し装置のウォ
ームギヤ機構の動作状態の部分拡大縦断面図である。

【図１０】この第四実施形態の割り出し装置のウォーム
ギヤ機構の他の動作状態の部分拡大縦断面図である。

【図１１】この発明の第五実施形態の割り出し装置のウ
ォームギヤ機構の動作状態の部分拡大縦断面図である。

【図１２】この第五実施形態の割り出し装置のウォーム
ギヤ機構の他の動作状態の部分拡大縦断面図である。

【図１３】この発明の第六実施形態の割り出し装置のウ
ォームギヤ機構の動作状態の部分拡大縦断面図である。

【図１４】この発明の第七実施形態の割り出し装置のウ
ォームギヤ機構の概略縦断面図である。

【図１５】この発明の第八実施形態の割り出し装置のウ
ォームギヤ機構の概略縦断面図である。

【図１６】従来の技術の割り出し装置のウォームギヤ機
構の概略縦断面図である。

【符号の説明】

１０ ウォームギヤ機構 １４ ウォームホイール １５，１７ ウォーム １６ ウォームスピンドル ２４ 弾性変形部 ２６ 圧電アクチュエータ ３０ 変位部材駆動回路 ３２ 主制御装置

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウォームが設けられたウォームスピンド
   ルと、ウォームホイールとからなるウォームギヤ機構を
   有する割り出し装置において、このウォームが上記ウォ
   ームホイールと噛合した部分で上記ウォームスピンドル
   の軸方向に２分割され、この分割された各ウォームは互
   いに相対的に回転不能に設けられているとともに、上記
   ウォームスピンドルの軸方向に相対的に移動可能に設け
   られ、上記分割されたウォームの少なくとも一方に電気
   的にそのウォームスピンドルの軸方向位置を移動させる
   変位部材を設けた割り出し装置。
2. 【請求項２】 上記変位部材は、上記分割されたウォー
   ムの一方の端部に設けられた圧電アクチュエータと、分
   割されたウォームの他端に設けられ、分割されたウォー
   ムを上記圧電アクチュエータの方向に付勢する弾性変形
   部から構成されている請求項１記載の割り出し装置。
3. 【請求項３】 上記変位部材は、上記分割された一方の
   ウォームの両端に設けられた一対の圧電アクチュエータ
   から構成されている請求項１記載の割り出し装置。
4. 【請求項４】 上記変位部材は、上記分割されたウォー
   ム間に設けられ、各ウォームに接合している圧電アクチ
   ュエータからなる請求項１記載の割り出し装置。
5. 【請求項５】 ウォームが設けられたウォームスピンド
   ルと、ウォームホイールとからなるウォームギヤ機構を
   有する割り出し装置において、このウォームギヤ機構の
   バックラッシュ量を調節するために、上記ウォームが上
   記ウォームホイールと噛合した部分で上記ウォームスピ
   ンドルの軸方向に２分割され、この分割された各ウォー
   ムは互いに相対的に回転不能に設けられているととも
   に、上記ウォームスピンドルの軸方向に相対的に移動可
   能に設けられ、上記分割されたウォームの少なくとも一
   方に電気的にそのウォームの軸方向位置を移動させる変
   位部材を設け、上記ウォームスピンドルが高速回転して
   いる時には上記変位部材により上記分割されたウォーム
   の間隔を調整してバックラッシュを大きくし、上記ウォ
   ームスピンドルが低速回転している時及びワーク加工時
   には上記変位部材により上記分割されたウォームの間隔
   を調整してバックラッシュを小さくする割り出し装置の
   駆動方法。
6. 【請求項６】 ウォームが設けられたウォームスピンド
   ルと、ウォームホイールとからなるウォームギヤ機構を
   有する割り出し装置において、上記ウォームスピンドル
   にかかる回転トルクを検知するトルク検知装置を備え、
   上記ウォームが上記ウォームホイールと噛合した部分で
   上記ウォームスピンドルの軸方向に分割され、この分割
   された各ウォームは互いに相対的に回転不能に設けられ
   ているとともに、上記ウォームスピンドルの軸方向に相
   対的に移動可能に設けられ、上記分割されたウォームの
   少なくとも一方に電気的にそのウォームの軸方向位置を
   移動させる変位部材を設け、上記トルク検知装置からの
   信号により、上記回転トルクが所望の値となるように上
   記変位部材に電圧かけて、上記ウォームの軸方向位置を
   制御する割り出し装置の駆動方法。